專利名稱：壓電變壓器逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電變壓器逆變器。本發(fā)明尤其涉及一種用于使熒光管(冷陰極熒光管)發(fā)光的壓電變壓器逆變器，該冷陰極熒光管用于從背面照明液晶顯示板。
通常使用諸如冷陰極熒光管之類的熒光管在諸如移動電話或筆記本大小的個人電腦之類的便攜式信息處理裝置中從背面照明液晶顯示器。必需將大功率交流電壓用于使熒光管發(fā)光。便攜式信息處理裝置，諸如筆記本個人電腦典型地使用電池和AC適配器作為電源。為了使這樣的電源激勵熒光管照明系統(tǒng)，必需提供DC/AC逆變器，用于將來自輸入電源的小功率直流電壓轉(zhuǎn)換為能夠使熒光管發(fā)光的交流電壓。近年來，結(jié)合了比電磁變壓器更小的壓電變壓器的壓電變壓器逆變器已經(jīng)有了進(jìn)步，用于使熒光管發(fā)光。這樣的壓電變壓器逆變器較好地具有如下的性能(1)寬的輸入電壓范圍，從而它既可以由電池驅(qū)動，也可以由蓄電池充電器驅(qū)動；及(2)寬照明減光范圍，從而功率消耗可以通過使液晶顯示板的顯示屏的亮度(等于冷陰極熒光管的亮度)黯淡而減小，從而其工作壽命可以延長。
第9-107684號日本未審查專利公告揭示了這樣一種壓電變壓器逆變器，這種壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)示1中。壓電變壓器逆變器1包含用于將熒光管電壓施加到熒光管2的壓電變壓器3；頻率控制電路4，用于檢測從壓電變壓器3的次級電極施加到熒光管的管內(nèi)電流以控制壓電變壓器3的激勵頻率，以將管內(nèi)電流保持在特定值；升壓電路(驅(qū)動電路)5，用于允許分頻電路12對由頻率控制電路4產(chǎn)生的驅(qū)動頻率和施加到壓電變壓器3的初級電極的分頻的發(fā)生驅(qū)動電壓分頻；驅(qū)動電壓控制電路6，用于如此控制施加到壓電變壓器3的驅(qū)動電壓，從而即使輸入電源電壓VS改變，它仍然等于特定的電壓；以及減光電路7，用于執(zhí)行熒光管2流過的平均管內(nèi)電流的PWM控制。
升壓電路5包含一對晶體管8和9，以及所連的一對線圈10和11，用作推挽電路(準(zhǔn)E類工作)。在執(zhí)行這樣的推挽工作的壓電變壓器逆變器1中，通過接通和切斷兩個晶體管8和9施加在壓電變壓器3的初級電極之間的驅(qū)動電壓VD非常接近正弦波。另外，由于壓電變壓器逆變器1使用兩個線圈10和11，以及晶體管8和9，分別執(zhí)行推挽工作，故施加到壓電變壓器3的驅(qū)動電壓VD是單端工作情況下的兩倍。確實，VD可以近似地達(dá)到電壓在VPS的六倍。
頻率控制電路43控制升壓電路5的工作，以便確保流過熒光管2的管內(nèi)電流處于需要的值。為此，管內(nèi)電流被施加到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路13，該電路將流入熒光管2的電流I1轉(zhuǎn)換為與管內(nèi)電流成比例的電壓V1。該電壓由整流電路14整流，以產(chǎn)生直流電壓V2，它被施加給比較器15的一個輸入端。直流電壓V2和參考電壓Vref由比較器15進(jìn)行比較，并且其大小以電壓V2和Vref的相對大小的函數(shù)變化的直流電壓V3(表示流過熒光管2的電流I1)從比較器15輸出，并由積分電路16積分，以產(chǎn)生驅(qū)動頻率控制信號V4。根據(jù)驅(qū)動頻率控制信號V4控制從壓控振蕩器(VCO)17的各個輸出端輸出的三角波V5和矩形波V6的振蕩頻率。這樣的安排允許從頻率控制電路4輸出的矩形波V6的頻率改變，并允許執(zhí)行驅(qū)動頻率控制，從而熒光管2中流動的電流I1保持在需要的電流值。
但是，要控制管內(nèi)電流I1(僅僅起到驅(qū)動頻率控制信號V6的作用)，當(dāng)電源電壓VS增加時，驅(qū)動頻率從壓電變壓器3最為有效的諧振頻率附近極大偏離，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率顯著減小。
為了避免這個問題，在升壓電路5和電源電壓VS之間設(shè)置驅(qū)動電壓控制電路6，并將電源電壓VS轉(zhuǎn)換為脈沖電源電壓VPS，該電源電壓的平均值通過改變驅(qū)動電壓控制電路6的開關(guān)裝置19接通和切斷的工作循環(huán)，保持恒定。在驅(qū)動電壓控制電路6中，施加到一端變壓器3的初級電極的驅(qū)動電壓由整流電路20整流，以將其轉(zhuǎn)換為直流電壓V7，該直流電壓被提供給比較器21的一個輸入端。比較器21比較從頻率控制電路4輸出的三角波V5與整流電路20的直流輸出V7，以輸出矩形波V8，該矩形波的工作循環(huán)，作為施加到一端變壓器3的驅(qū)動電壓VD，以及流過熒光管2的管內(nèi)電流I1的函數(shù)而改變。當(dāng)比較器21的輸出低(L)時，開關(guān)裝置19接通。當(dāng)比較器21的輸出高(H)時，開關(guān)裝置19切斷。這形成反饋電路，它保持施加到壓電變壓器3的驅(qū)動電壓VD大致上恒定。
反饋電路工作如下。當(dāng)電源電壓VS減小時，壓電變壓器3的驅(qū)動電壓VD隨著從整流電路20輸出的直流電壓V7的減小而減小。響應(yīng)于減小的驅(qū)動電壓VD，開關(guān)裝置19的占空比(值班)增加，提供給升壓電路5的脈沖電源電壓VPS的平均值增加，由此將驅(qū)動電壓VD增加到需要的值。相反，當(dāng)電源電壓VS增加時，驅(qū)動電壓VD增加，并且從整流電路20輸出的直流電壓V7增加，由此減小開關(guān)裝置可9的占空比，并且減小了脈沖電源電壓VPS的平均值(由此而驅(qū)動電壓VD減小)。按照這種方法，即使電源電壓VS改變，提供給壓電變壓器的平均驅(qū)動電壓VD可以大致上保持恒定，從而由頻率控制電路4輸出的驅(qū)動頻率信號V5的控制變化寬度可以設(shè)置得足夠小，從而能夠適應(yīng)輸入電壓VS的寬的范圍。
減光電路7調(diào)節(jié)熒光管2的減光范圍，起到施加到那里的減光電壓的作用。在減光電路7中，比較器23比較從三角波發(fā)生電路22輸出的三角波V9與減光電壓，并產(chǎn)生矩形波V10作為輸出。當(dāng)減光電壓增加時，從比較器23輸出的矩形波V10的占空比減小，反之亦然。
將“或”門18連接到設(shè)置在驅(qū)動電壓控制電路6中的開關(guān)裝置19的控制端(門)。從減光電路7輸出的矩形波具有基本上比從比較器21輸出的矩形波V8更低的頻率。由比較器21產(chǎn)生的矩形波V8的工作循環(huán)在熒光管2接通期間，控制脈沖電源電壓VPS的平均值(由此使管內(nèi)電流I1穩(wěn)定在需要的值)，由減光電路7產(chǎn)生的矩形波V10的工作循環(huán)控制熒光管2接通的的時間周期，由此而控制由熒光管2產(chǎn)生的光的亮度。
更具體地說，管內(nèi)電流I間隙地流過，熒光管以由矩形波V10決定的頻率和工作循環(huán)閃亮和變暗。如果將閃亮的頻率設(shè)置為接近于210Hz，閃爍將是無法感知的，并且看起來將是熒光管的亮度被減暗。相應(yīng)地，通過改變開關(guān)裝置19接通和切斷的工作循環(huán)，能達(dá)到寬的減光的范圍。
但是，上述傳統(tǒng)電路具有如下的技術(shù)問題。圖2A到2F示出了當(dāng)減光電路的輸出V10從低變化到高，并返回低時，壓電變壓器逆變器1的工作狀態(tài)。圖2A示出了由減光電路7產(chǎn)生的矩形脈沖V10的波形(比較器23的輸出)。圖2B示出了由頻率控制電路4產(chǎn)生的三角波V5的波形(壓控振蕩器17的輸出)，以及出現(xiàn)在整流電路20的輸出端的DC輸出V7的波形。圖2C示出由驅(qū)動電壓控制電路6的比較器21產(chǎn)生的脈沖輸出信號VS。圖2D示出了“或”門18的輸出V11，圖2E示出了出現(xiàn)在驅(qū)動電壓控制電路6的輸出端的脈沖電源電壓VPS，圖2F示出了施加到壓電變壓器3的驅(qū)動電壓VD。
如圖2B和2C所示，直流電壓V7(它表示施加到壓電變壓器3的驅(qū)動電壓VD的大小)與來自頻率控制電路4的三角波V5在比較器21中比較，該比較器21以產(chǎn)生脈沖輸出V8起到其作用。將減光信號V10與這個信號“或”運(yùn)算，以控制開關(guān)裝置19的工作，并由此控制脈沖電源電壓VPS的產(chǎn)生，如圖2A、2D和2E所示。
但是，從驅(qū)動電壓控制電路6由減光信號V10間歇地關(guān)斷期間(即在減光信號V10高(H)期間)驅(qū)動電壓VD是零，如圖2F所示。結(jié)果，整流電路20的輸出V7減小，而比較器21的輸出V8低(L)(圖2C)。接著，當(dāng)減光信號V10回到它的低電平狀態(tài)(L)并且驅(qū)動電壓控制電路6重新啟動工作，整流電路20的輸出V7增加，脈沖電源電壓VPS增加，以達(dá)到需要的值。
如圖2E所示，在從由驅(qū)動電壓控制電路6的工作的重新啟動到將整流電路輸出20的輸出V7穩(wěn)定在一個需要的值的過渡期間，脈沖電源電壓VPS的平均值太大，因為開關(guān)裝置19的占空比太大。這個增加的占空比使驅(qū)動電壓VD在過渡期間增加(圖2F)，導(dǎo)致了以下問題(1)施加到壓電變壓器3的應(yīng)力大，以及(2)需要具有高擊穿電壓的FET用于升壓電路5的晶體管8和9。
本發(fā)明針對一種壓電變壓器逆變器，它在減光單元的輸出被轉(zhuǎn)換時減小施加到壓電變壓器的應(yīng)力，并可以在升壓電路中使用具有更低擊穿電壓的元件(晶體管)。
壓電變壓器逆變器包含壓電變壓器，用于執(zhí)行施加在初級電極之間的交流電壓的電壓轉(zhuǎn)換，以施加到連接到次級電極的負(fù)載；驅(qū)動頻率控制單元，用于通過改變壓電變壓器的驅(qū)動頻率，在驅(qū)動負(fù)載時控制負(fù)載電流；斬波單元，用于以驅(qū)動頻率兩倍或更高倍的頻率截斷施加到驅(qū)動頻率控制單元的輸入電壓，并通過改變斬波工作的占空比，控制施加到驅(qū)動頻率控制單元的平均輸入電壓；以及減光單元，用于通過以小于壓電變壓器驅(qū)動頻率的頻率，間隙地停止斬波單元的工作來間隙地停止驅(qū)動頻率控制單元；其中，即使在減光單元間隙地停止斬波單元期間，具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號在斬波單元內(nèi)部持續(xù)。
在這種情況下，當(dāng)斬波單元正在通過接通/切斷開關(guān)裝置執(zhí)行斬波工作時，具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號是用于接通/切斷開關(guān)裝置的信號。另外，斬波單元間隙的停止除了沒有從斬波單元輸出的情況外還包含有輸出不足以允許負(fù)載驅(qū)動(這是由于來自壓電變壓器的較小的輸出)的情況。為此，斬波單元可以具有用于驅(qū)動和停止它的開關(guān)裝置；具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號可以允許開關(guān)裝置接通或切斷；并且開關(guān)裝置與具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號可以通過減光單元的輸出值連接或斷開。
在傳統(tǒng)實施例的壓電變壓器逆變器中，在斬波單元的工作由減光單元停止期間，斬波單元的工作通過不產(chǎn)生具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號而停止。與此相比，在本發(fā)明的壓電變壓器中，即使是在斬波單元的工作由減光單元停止期間，具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號持續(xù)，并連續(xù)地產(chǎn)生，而斬波單元的工作停止。
相應(yīng)地，當(dāng)通過減光單元將斬波單元從工作中止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入驅(qū)動狀態(tài)時，斬波單元以接近于正常的占空比，立即地執(zhí)行斬波工作，由此，可以防止壓電變壓器輸入電壓過渡得太大。結(jié)果，與這些傳統(tǒng)的情況相比，當(dāng)減光單元輸出電壓改變時沒有過大應(yīng)力施加到壓電變壓器。另外，由于沒有過大驅(qū)動電壓施加到壓電變壓器，故可以將具有低擊穿電壓的低成本的裝置用于驅(qū)動壓電變壓器的裝置，諸如FET等等。
根據(jù)另一個實施例，壓電變壓器逆變器包含壓電變壓器，用于執(zhí)行施加到初級電極之間的交流電壓的電壓轉(zhuǎn)換，以提供給連接到次級電極的負(fù)載；驅(qū)動頻率控制單元，用于在驅(qū)動負(fù)載時，通過改變壓電變壓器的驅(qū)動頻率，控制負(fù)載電流；斬波單元，用于以驅(qū)動頻率兩倍或更高倍的頻率截斷施加到驅(qū)動頻率控制單元中的輸入電壓，并通過改變斬波工作的占空比，控制驅(qū)動頻率控制單元的平均輸入電壓；以及減光單元，用于通過以小于壓電變壓器的驅(qū)動頻率的頻率間隙地停止斬波單元的工作，間隙的停止驅(qū)動頻率控制單元；其中當(dāng)斬波單元通過減光單元從停止轉(zhuǎn)變到驅(qū)動時，允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比設(shè)置得逐漸增加。
在這個壓電變壓器逆變器中，當(dāng)斬波單元從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變到驅(qū)動狀態(tài)時，斬波單元中的斬波工作的占空比逐漸地增加到驅(qū)動期間的占空比。由此，即使當(dāng)斬波單元通過減光單元從停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入驅(qū)動狀態(tài)，斬波單元的占空比不會太大，從而這可以防止壓電變壓器輸入電壓過渡得太大。相應(yīng)地，與傳統(tǒng)情況相比，當(dāng)減光單元輸出電壓變化時，沒有過大的應(yīng)力被施加到壓電變壓器。另外，由于太大的驅(qū)動電壓不施加給壓電變壓器，故具有低擊穿電壓的低成本裝置可以用于驅(qū)動壓電變壓器的裝置，諸如FET等等。
為了描述本發(fā)明，附圖中示出了幾種目前是較佳實施例的形式，但是應(yīng)該知道，本發(fā)明不限于所示的這種精確的安排和結(jié)構(gòu)。


圖1是一個電路圖，示出了傳統(tǒng)實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖2A到2F示出在圖1所示的壓電變壓器逆變器中各點處測量到的波形。
圖3是電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖4A到4F示出在圖3所示壓電變壓器逆變器中各點處測量到的波形。
圖5是電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖6A到6E示出在圖5所示的壓電變壓器逆變器的各點處測量到的波形。
圖7是電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖8是電路圖，示出本發(fā)明的另一個實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖9是電路圖，示出本發(fā)明的另一個實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。
圖10A到10E示出了在圖9所示的壓電變壓器逆變器中各點處測量的波形。
下面將參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的較佳實施例。
(第一實施例)圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的壓電變壓器逆變器31。較好地，壓電變壓器逆變器保持壓電變壓器的驅(qū)動頻率恒定(在熒光管36中管電流I1的頻率恒定)，處于壓電變壓器諧振頻率附近，保持施加到壓電變壓器逆變器32的驅(qū)動電壓VD的大小在激勵了熒光管36，并以工作循環(huán)激勵和關(guān)閉熒光管36的期間內(nèi)恒定，其中所述工作循環(huán)變化，起到熒光管所需亮度的作用。圖3的壓電變壓器逆變器31最好包含四個電路塊壓電變壓器32、驅(qū)動頻率控制電路62、斬波單元44和脈沖減光單元59。驅(qū)動頻率控制電路62包含升壓電路38和頻率控制電路43。
壓電變壓器32利用壓電效應(yīng)升高施加在其初級電極34之間的交流電壓，以在其次級電極35處產(chǎn)生交流電流(管內(nèi)電流)。將交流電流提供給熒光管36(更為一般地，負(fù)載)，諸如冷陰極熒光管，以將其打開。這里所使用的壓電變壓器32較好地但不是必需地，是Rosen型壓電變壓器32，其中將初級電極34設(shè)置在壓電基片33的一個側(cè)面區(qū)域的相對的主表面上，并且沿垂直于初級電極34的表面的方向執(zhí)行極化處理。將次級電極35設(shè)置在壓電基片33的另一側(cè)區(qū)域的端面上，并沿垂直于次級電極35的表面的方向執(zhí)行極化處理。熒光管36和檢測電阻器37在次級電極35和地之間串聯(lián)連接。
壓電變壓器的升壓比通過改變驅(qū)動電壓VP的頻率而變化。為了將管內(nèi)電流I1保持在想要的電流值，頻率控制電路43監(jiān)視管內(nèi)電流I1的大小，并控制升壓電路38的驅(qū)動頻率，以將管內(nèi)電流保持在想要的值。為此，熒光管36和檢測電阻器37之間的電壓V20輸入頻率控制電路43，該頻率控制電路43檢測管內(nèi)電流I1的大小。頻率控制電路43的各個輸出端V21、V22連接到升壓電路38的晶體管39和40的各個柵極。其相位相互偏離180度的矩形波從頻率控制電路輸出，以保持管內(nèi)電流I1處于所需值需要的驅(qū)動頻率，接通和切斷晶體管39和40。從斬波單元44提供的電流流入連接到晶體管39或40的線圈41或42，晶體管導(dǎo)通電流充電為電磁能。當(dāng)晶體管39或40被關(guān)閉時，釋放被充入線圈41或42的電磁能，由此產(chǎn)生高于脈沖電源電壓VPS約3倍的電壓。因此，當(dāng)用頻率控制電路43交替地激勵和關(guān)閉兩個晶體管39和40時，非常接近于正弦波的一半的交流驅(qū)動電壓VD被提供給壓電變壓器32的每一個初級電極34(每半周)。
矩形波輸出V21、V22的驅(qū)動頻率最好以如此方式控制，從而它在間隙停止期間不改變。一種達(dá)到這種結(jié)果的方法被揭示在第9-107648號日本未審查專利申請中。
在熒光燈36被激勵期間，斬波單元44產(chǎn)生脈沖電源電壓VPS，該電壓VPS以預(yù)定的頻率(脈沖電源頻率)和預(yù)定工作循環(huán)(脈沖電壓工作循環(huán))發(fā)生脈沖。脈沖電源頻率最好至少是頻率控制電路43的輸出V21、V22的驅(qū)動頻率(典型地為大約50-200KHz)的兩倍?？刂泼}沖電源電壓VPS的工作循環(huán)，以使其平均值不論輸入電源電壓VS的大小如何都保持恒定。
如圖4E中清楚地示出的，脈沖電源電壓VPS以預(yù)定的頻率(“熒光管照亮頻率”，該頻率大大低于脈沖電源頻率)以及不同的工作循環(huán)(“熒光管照亮工作循環(huán)”，它變化，起到熒光管36的想要的亮度的作用)被激勵(即產(chǎn)生脈沖)和關(guān)閉(即不產(chǎn)生脈沖)。升壓電路38響應(yīng)脈沖電源電壓VPS，并產(chǎn)生施加到壓電變壓器32的驅(qū)動電壓VD。頻率控制電路43在間隙接通期間改變其驅(qū)動頻率，以將管內(nèi)電流I1保持在需要的值。通過改變熒光管36接通的周期，控制管子的有效亮度。
斬波單元44包含開關(guān)裝置45，它連接在從諸如電池之類的電源接收電源電壓VS的電源輸入端與斬波單元44的輸出端之間。將二極管46插入斬波單元44的輸出端與地之間。
由施加到開關(guān)裝置45的控制端(即柵極)的控制電壓V23激勵和關(guān)閉開關(guān)裝置45。產(chǎn)生控制電壓V23起到脈沖減光控制信號V24(它控制開關(guān)裝置45，以便在關(guān)閉熒光管36期間抑制產(chǎn)生脈沖電源電壓VPS)以及脈沖電源控制信號V25(它在激勵熒光管36期間控制與脈沖電源電壓VPS的工作循環(huán))的作用。
脈沖減光控制信號V24由脈沖減光電路59產(chǎn)生。脈沖減光控制信號V24(圖4A所示)在關(guān)閉熒光管36期間處于高電平狀態(tài)(H)，并通過與非門58被施加給開關(guān)裝置45，以使得在此期間無法產(chǎn)生脈沖電源電壓VPS。
脈沖減光電路59產(chǎn)生脈沖減光控制信號V24，起到施加到那里的，外部產(chǎn)生的減光單元的作用。減光電壓表示想要的熒光管36的亮度。脈沖減光電路包含三角波發(fā)生電路60和比較器61，其中從三角波發(fā)生電路60輸出的三角波V26與外部施加的脈沖電壓比較，以產(chǎn)生脈沖減光控制信號V24，它具有一個設(shè)置的頻率(由三角波V26的頻率決定)和占空比(由外部產(chǎn)生的減光電壓的值決定)。脈沖減光控制信號V24的頻率(典型地為200到幾百Hz)大大低于熒光管36的驅(qū)動頻率，以防止在頻率控制電路43的驅(qū)動頻率穩(wěn)定(然后脈沖電源電壓VPS立即接通)之前切斷開關(guān)裝置45。特別是，一旦脈沖電源電壓PVS接通，頻率控制電路43的頻率需要一段時間來穩(wěn)定。脈沖減光控制信號V24的頻率必需足夠低，從而開關(guān)裝置45轉(zhuǎn)換的周期(由此脈沖電源電壓VPS接通)比使頻率控制電路43的頻率穩(wěn)定所需的時間周期更長。
如上所述，將脈沖減光控制信號V24施加到開關(guān)裝置45，并在脈沖減光信號V24處于高電平期間抑制產(chǎn)生脈沖電源電壓VPS。結(jié)果，熒光管36被間隙性點亮以使其有效亮度變暗。此外，當(dāng)改變輸入到脈沖減光單元59的外部產(chǎn)生的減光電壓時，脈沖減光控制信號V24的占空比改變，由此，在熒光管36被激勵期間的占空比得到調(diào)節(jié)，以得到想要的亮度。
為了保持在熒光燈36點亮期間脈沖電源電壓VPS的平均值為恒定，設(shè)置由平滑電路47、三角波發(fā)生電路55和比較器57確定的反饋電路。為了在脈沖電源減光控制信號V24從其高電平(H)值轉(zhuǎn)變到其低電平(L)值的轉(zhuǎn)移期間避免(或者至少是抑制)大尖峰電壓發(fā)生在驅(qū)動電壓VD中，將取樣和保持電路55插入平滑電路47的輸出端與比較器57的不反相輸入端之間。取樣和保持電路55保證產(chǎn)生脈沖電源控制信號V25，并且即使在脈沖減光控制信號V24處于高電平以及熒光管36被關(guān)閉期間，也具有恒定的工作循環(huán)。結(jié)果，即使脈沖減光控制信號V24轉(zhuǎn)變到其低電平(L)值，并且熒光管36重新點亮，脈沖電源電壓VPS的工作循環(huán)和頻率將保持在想要的值。
平滑電路47用于取樣脈沖電源電壓VPS以及產(chǎn)生表示脈沖電源電壓VPS的參考信號V27。為此，脈沖電源電壓VPS首先在低通濾波器中取平均值，其中低通濾波器包含電阻器48和電容器49。取得的平均值然后被分到分壓器中，該分壓器由電阻器50、51構(gòu)成，并在積分電路中積分，其中該積分電路由電容器53和運(yùn)算放大器52構(gòu)成。任何大于參考值V0(它從參考電源54輸入到運(yùn)算放大器52)的電壓被積分為參考信號V27，它由運(yùn)算放大器輸出。參考電壓V0確定脈沖電源電壓VPS的大小。將參考電壓V27(見圖4B)施加被取樣和保持電路55。當(dāng)脈沖減光控制信號V24處于低電平，并開啟了熒光管36時，取樣和保持電路55處于取樣狀態(tài)，并且參考信號V27直接被施加給比較器57。當(dāng)脈沖減光控制信號V24處于高電平，并且關(guān)閉熒光管36時，取樣和保持電路55處于保持狀態(tài)，并在脈沖減光控制信號V24剛好從其低電平轉(zhuǎn)變到高電平狀態(tài)之前保持參考信號V27的值。該參考信號V27的值被保留在取樣和保持電路55的輸出端，并在脈沖減光控制信號V24處于高電平期間被施加到比較器57。
比較器57比較取樣和保持亮度55的輸出V29(見圖4B)與三角波發(fā)生電路56的三角波輸出V28(見圖4B)的大小，并產(chǎn)生脈沖寬度控制信號V25(見圖4D)，作為其函數(shù)。脈沖電源控制信號V25的頻率由三角波V28的頻率決定，而脈沖電源控制信號V25的工作循環(huán)由被積分的輸出信號V27(它然后由脈沖電源電壓VPS的平均值決定)的大小決定。雖然該工作循環(huán)將隨著脈沖電源電壓VPS的平均值的變化而變化，但它最終將引起脈沖電源電壓VPS達(dá)到想要的值。
現(xiàn)在將參照圖4A到4F，描述斬波單元44的電路工作。圖4A到4F示出壓電變壓器逆變器41在從脈沖減光單元59輸出的脈沖減光控制信號V24從其低電平變化到其高電平狀態(tài)以及返回其低電平狀態(tài)期間的各種輸出的波形。
圖4A示出了脈沖減光控制信號V24。圖4B示出了三角波發(fā)生電路56的輸出V28、由平滑電路47輸出的參考信號V27以及取樣保持電路55的輸出V29、圖4C示出了取樣保持電路55的保持和取樣狀態(tài)中的變化。圖4D示出了由比較器57輸出的脈沖電源控制信號V25，圖4E示出了脈沖電源電壓VPS，圖4F示出了施加在壓電變壓器逆變器32的輸入端之間的驅(qū)動電壓VD。
即使斬波單元44的脈沖電源電壓VPS的平均值是零(圖4E)，在由脈沖減去單元15產(chǎn)生的脈沖減光控制信號V24處于高電平(熒光管被關(guān)閉期間)期間，取樣和保持電路55的輸出V29在脈沖減光控制信號V24電壓剛好升高時，也保持在平滑電路被積分的輸出V27的值。在這種情況下，雖然平滑電路47的積分輸出V27大于三角信號V28，占空比與脈沖減光控制信號V24處于低壓期間相同的信號V29連續(xù)地從比較器57輸出。因此，即使在脈沖減光控制信號V24從其高電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換到其低電平狀態(tài)之后的期間，轉(zhuǎn)換裝置45的工作循環(huán)，乃至由此脈沖減光控制信號V24的占空式并不過大(即，它足夠小以避免在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中驅(qū)動電壓VD的尖峰)。
相應(yīng)地，在熒光管36的斷開期間以及熒光管36接通期間之間的過渡期間，脈沖電源電壓VPS的平均值并不過大，因此避免了傳統(tǒng)實施例的問題(即，(1)施加到壓電變壓器32的應(yīng)力大，(2)想要將具有大耐壓的FET用于升壓電路38的晶體管39和40)。
較好地，當(dāng)取樣保持電路55從取樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換到保持狀態(tài)時，它響應(yīng)于脈沖信號中的變化迅速轉(zhuǎn)換，并且當(dāng)它從保持狀態(tài)轉(zhuǎn)換到取樣狀態(tài)時，它以對脈沖信號的稍稍的延遲來響應(yīng)。由于該時間延遲允許在使平滑電路47的輸出穩(wěn)定后將電路轉(zhuǎn)換到取樣模式，故可以進(jìn)一步減小脈沖電源電壓VPS的平均值的變化。
(第二實施例)
圖5是電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的壓電變壓器逆變器71的結(jié)構(gòu)。在壓電變壓器逆變器71中，包含壓電變壓器32、升壓電路38、頻率控制電路43，以及脈沖減光電壓59的結(jié)構(gòu)與第一實施例中的相同。另外，斬波單元44除使用整流/平滑電路72外，與第一實施例相同。
壓電變壓器32驅(qū)動熒光管36，將其接通。頻率控制電路43檢測熒光管36的管內(nèi)電流，并以如此方式改變升壓電路38的驅(qū)動頻率，從而當(dāng)熒光管36被點亮?xí)r得到的電流值保持恒定。脈沖減光單元59允許斬波單元44以大大低于熒光管36的驅(qū)動頻率的頻率驅(qū)動或停止升壓電路62，以避免相互干擾，并允許熒光管36間隙地切斷，以便使其有效照明黯淡。另外，脈沖減光單元59控制短促脈沖串減光控制信號的占空比，以調(diào)節(jié)熒光管36的照明，起到施加到那里的減光電壓的作用。如在第9-1077684號日本未審查專利申請中揭示的，較好地如此控制驅(qū)動頻率，從而在短促脈沖串信號處于高壓時該驅(qū)動頻率不改變。
本實施例中的斬波單元44如下所述不同于第一實施例中使用的斬波單元。在這個斬波單元44中，將壓電變壓器32的初級電極34連接到整流/平滑電路72的輸入端。由電路72檢測、調(diào)整和平滑壓電變壓器32的驅(qū)動電壓VD，并將其作為參考信號V27輸入比較器57的反相輸入端。整流/平滑電路72的時間常數(shù)設(shè)置得大大長于從脈沖減光電壓59輸出的脈沖減光控制信號V24的周期TB。
整流/平滑電路72接收輸入電壓，該輸入電壓通過二極管73被施加給壓電變壓器32的初級電極34中的一個，而輸入電壓的高頻分量由電容器74消除。得到的電壓由電壓分壓器電阻75和76分壓，并輸入積分電路的一個端，該積分電路包含電容器78和運(yùn)算放大器77。將來自參考電源電壓79的參考電壓V0輸入到積分電路的另一個端，并將積分電路的輸出施加到比較器57的反相輸入端。
按照這種方法，斬波單元44控制開關(guān)裝置45的工作循環(huán)，以便允許整流/平滑電路72的輸出恒定。最好將開關(guān)裝置45的開關(guān)頻率設(shè)置得至少為熒光管36的驅(qū)動頻率的兩倍。
圖6描述了在脈沖串減光控制信號從低改變到高壓電平，以及變回到低電平期間，逆變器71中各個點處出現(xiàn)的各種信號的波形。圖6A示出脈沖減光單元59的輸出V24，圖6B示出斬波單元44的三角波發(fā)生電路56的輸出V28以及由整流/平滑電路72產(chǎn)生的參考信號V27。圖6C示出了斬波單元44的比較器57的輸出V25，圖6D示出脈沖電源電壓VPS，而圖6E示出驅(qū)動電壓VD以及整流電壓V30，該電壓出現(xiàn)在二極管73的陰極。
在壓電變壓器逆變器71中，將整流/平滑電路72的時間常數(shù)設(shè)置的大大長于脈沖串減光控制信號的周期TB，從而即使脈沖減光控制信號V24處于高電平，整流/平滑電路72的輸出V27不會馬上變大(如圖6B所示)，而比較器57的輸出V25保持接近于其在脈沖減光控制信號V24處于低電平期間的值。結(jié)果即使脈沖減光控制信號V24從其低值變化到高值，比較器57的輸出V25將具有類似于其在脈沖減光控制信號處于低壓期間的占空比。因此，如同在第一實施例的情況下，即使是在脈沖減光控制信號V24從其高壓值轉(zhuǎn)換到其低壓值的瞬間之后的過渡期間，開關(guān)裝置45的占空比(以及由此的脈沖電源電壓VPS的占空比)不會很大地變化，施加到壓電變壓器32的驅(qū)動電壓VD在過渡期間不會過大。
雖然本實施例類似于第9-107684號日本未審查專利申請中揭示的電路的情況，但通過增加了制約可以得到新的優(yōu)點，即，整流/平滑電路72的時間常數(shù)設(shè)置得大大長于減光信號的周期TS，從而即使在脈沖減光控制信號V24處于高壓以及熒光燈泡未點亮期間，也將整流電壓大致上保持恒定。
(第三實施例)圖7是一個電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的壓電變壓器逆變器81的結(jié)構(gòu)。壓電變壓器32、升壓電路38、頻率控制電路43以及脈沖減光單元59的結(jié)構(gòu)與第一實施例中的相同。另外，斬波單元82除使用DC-DC逆變器83外也和第一實施例中所使用的相同。
壓電變壓器32驅(qū)動熒光管36，使其發(fā)光。頻率控制電路43檢測熒光管36的管內(nèi)電流，并如此改變升壓電路38的驅(qū)動頻率，從而當(dāng)熒光管36被點亮?xí)r得到的電流值保持恒定。脈沖減光單元59以大大低于熒光管36的驅(qū)動頻率的頻率，間隙地驅(qū)動或停止斬波單元44，以間隙地切斷熒光管36以使其亮度黯淡。此外，脈沖減光單元59根據(jù)外部產(chǎn)生的減光電壓，控制脈沖減光控制信號V24的工作循環(huán)，以調(diào)節(jié)熒光管36的亮度。在第9-107684號日本未審查專利公告的情況下，較好地以如此的方式給出控制，從而驅(qū)動頻率在短促脈沖串信號處于高電平期間不變化。
在這個實施例中，將DC-DC逆變器83插入斬波單元82的輸入端和與非門58的輸入端之間。DC-DC逆變器83形成降壓型逆變器，以產(chǎn)生恒定電壓(電路電源)，用于通過使電源電壓VS降壓，驅(qū)動控制電路部分。
更具體地說，在DC-DC逆變器83中，開關(guān)裝置84和扼流線圈86串聯(lián)在電源電壓VS和DC-DC轉(zhuǎn)換器83的輸出電壓Vout之間，通過電容器87連接到地。由此，當(dāng)接通或者切斷開關(guān)裝置84時，開關(guān)裝置84輸出端的矩形轉(zhuǎn)換脈沖由低通濾波器平滑，該低通濾波器包含扼流線圈86和電容器87。DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout(可以用于例如給頻率控制電路43提供電源)由兩個分壓電阻器88和89分壓，然后，被分壓的電壓被輸入到積分電路的非反相輸入端，該積分電路包含電容器91和運(yùn)算放大器90。被分壓的電壓和從參考電源92提供的參考電壓V0之間的電壓差在積分電路中積分，積分的結(jié)果被輸入到比較器93的反相輸入端。將三角波發(fā)生電路94連接到比較器93的非反相輸入端，它輸出三角波，其占空比根據(jù)DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout和輸入電壓VS確定。因此，DC轉(zhuǎn)換器輸出預(yù)定的直流電壓Vout，該直流電壓根據(jù)與開關(guān)裝置84的接通/切斷狀態(tài)有關(guān)的占空比，低于電源電壓VS，該電壓可對逆變器81的各元件供電。
DC-DC逆變器83如此設(shè)計，從而適當(dāng)?shù)剡x擇扼流線圈86以電流連續(xù)的模式(從扼流線圈86流出的電流是連續(xù)的)驅(qū)動DC-DC逆變器83。另外，將DC-DC逆變器83的驅(qū)動頻率(三角波發(fā)生電路94的輸出頻率)設(shè)置為至少是熒光管36的驅(qū)動頻率的兩倍。
另外，在開關(guān)裝置84和扼流線圈86之間的中點出現(xiàn)的信號V31連接到斬波單元82的與非門58的輸入端，同時通過二極管85接地。按照這種方式，斬波單元82通過使用矩形波信號V31，驅(qū)動開關(guān)裝置45，其中DC-DC逆變器83的開關(guān)裝置84將該信號輸出到扼流線圈86。
在這個實施例中，DC-DC逆變器83的輸出V31保持恒定，不論脈沖減光控制信號是處于高還是處于低電平；并且矩形波信號從DC-DC逆變器的開關(guān)裝置84不斷地輸出。結(jié)果，不論脈沖減光控制信號的狀態(tài)如何，通過DC-DC逆變器的開關(guān)裝置84輸出到扼流線圈86的矩形波信號V3 1的占空比保持恒定。斬波單元82由信號V24、V31驅(qū)動，并且即使是在脈沖減光控制信號處于高電平，并且斬波單元處于靜止期間，從DC-DC轉(zhuǎn)換器83發(fā)送到斬波單元82的矩形波信號V31以規(guī)定的占空比來持續(xù)。結(jié)果，由于第二實施例情況的相同的原因，即使是在脈沖減光控制信號V24已經(jīng)從其高壓值轉(zhuǎn)換到其低壓值之后的過渡期間，開關(guān)裝置45的占空比不改變(以及脈沖電源電壓VPS的平均值)，從而過大的平均驅(qū)動電壓VD不被施加到壓電變壓器32。
例如在這個實施例中，當(dāng)諸如CMOS或需要穩(wěn)定電壓的電路之類的低耐壓半導(dǎo)體裝置用于壓電變壓器逆變器中時，由于可以從DC-DC變換器83提供穩(wěn)定的電壓，故不需使用壓電變壓器逆變器中的另一個電源，或者從外部電源提供電壓，從而可以達(dá)到電路的小型化并減小成本。另外，雖然從DC-DC變換器83消除一定量的輸出電流，以允許它以連續(xù)的電流模式工作是必需的，輸出電流被作為壓電變壓器逆變器中的電路裝置(諸如驅(qū)動控制電路43)的驅(qū)動電流而被消耗，從而不浪費(fèi)電耗，并可以保持高效率。
(第四實施例)圖8是電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的壓電變壓器逆變器的結(jié)構(gòu)。雖然該實施例具有與第三實施例大致上相同的電路結(jié)構(gòu)，第三實施例使用從斬波單元82中的DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)裝置84輸出到扼流線圈86的矩形波信號，而這一實施例使用從DC-DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)的比較器93輸出的矩形波信號，以驅(qū)動斬波單元82的開關(guān)裝置45。
在這個實施例中，如第三實施例的情況下，在脈沖減光控制信號處于高電平，并且斬波單元82停止期間，開關(guān)裝置45的占空比不論脈沖減光控制信號怎樣都不改變，由于規(guī)定的占空比的矩形波信號被送到斬波單元82，即使在脈沖減光單元59的脈沖減光控制信號從其高壓信號轉(zhuǎn)換到其低壓狀態(tài)后的過渡期間也如此。結(jié)果，過大的平均輸入電壓不施加到壓電變壓器32。
(第五實施例)圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的壓電變壓器逆變器101的結(jié)構(gòu)的電路圖。在壓電變壓器逆變器101中，包含壓電變壓器32、升壓電路38、頻率控制電路43和脈沖減光單元59的結(jié)構(gòu)與第一實施例的情況相同。
壓電變壓器32驅(qū)動熒光管36使其發(fā)光。頻率控制電路43檢測熒光管36的管內(nèi)電流I1，并如此改變升壓電路38的驅(qū)動頻率，從而在熒光管36被點亮?xí)r得到的電流值保持恒定。脈沖減光單元59以大大低于熒光管36的驅(qū)動頻率的頻率間隙地驅(qū)動或停止斬波單元44，以避免與頻率控制電路43的電流穩(wěn)定功能干擾，由此間隙地切斷熒光管36，使其亮度黯淡。另外，根據(jù)外部產(chǎn)生的減光電壓的值，脈沖減光單元59控制脈沖減光控制信號V24的占空比，以調(diào)節(jié)熒光管36的亮度。如在第9-107684號日本未審查專利公告中的情況下，最好由如此的方法給出控制，從而驅(qū)動頻率在短促脈沖串信號處于高電平時不變化。
斬波單元44和平滑電路47具有和第一實施例中相同的結(jié)構(gòu)(圖3)。由平滑電路47平滑的脈沖電源電壓VPS在比較器57中與從三角波發(fā)生電路56輸出的三角波V28比較。比較器57的輸出V25直接連接到開關(guān)裝置45的控制端(門)。
通過電阻器107的參考電源108、電阻器106和電容器105并聯(lián)地連接到平滑電路47的比較器52的非反相輸入端。電阻器104和晶體管103串聯(lián)在比較器52的非反相輸入端與地之間，并且將晶體管103的基極通過電阻器102連接到脈沖減光單元59的輸出端。
相應(yīng)地，輸入到平滑電路47的比較器52的非反相輸入端的參考電壓V0根據(jù)從脈沖減光單元59輸出的脈沖減光控制信號變化。結(jié)果，輸入到平滑電路47的比較器52的非反相輸入端的參考電壓V0根據(jù)梯形的形狀變化，這依賴于短促脈沖串信號是處于高壓還是處于低壓，并且斬波單元44的占空比變化，以間隙地增加或減小施加到壓電變壓器32的平均驅(qū)動電壓VD。由此，將脈沖減光控制信號的占空比改變，起到外部產(chǎn)生的減光電壓的作用，允許熒光管36的亮度被控制。
斬波單元44的電路工作將參照圖10A到10E解釋。圖10示出了在從脈沖減光單元59輸出的脈沖減光控制信號V24從低壓變化到高壓，并回到低壓期間，出現(xiàn)在電路中的各種信號的波形。圖10A示出了脈沖減光控制信號V24；圖10B示出了由三角波發(fā)生電路56產(chǎn)生的三角波V28以及輸入到平滑電路47的比較器52的參考電壓V0；圖10(C)示出了脈沖電源電壓VPS；圖10(D)示出施加給壓電變壓器32的驅(qū)動電壓VD；并且圖10(E)示出在熒光管36中流過的管內(nèi)電流I1。
參照圖10，將描述逆變器101的工作。當(dāng)形成脈沖減光控制信號V24時，平滑電路47的參考電壓V0隨脈沖減光控制信號V24的形成以梯形變化。當(dāng)參考電壓V0減小時，斬波單元44的輸出的占空比減小，并且施加到壓電變壓器32的驅(qū)動電壓VD的平均值減小。結(jié)果，壓電變壓器32的輸出更小，從而熒光管36無法保持發(fā)光狀態(tài)，并切斷。相應(yīng)地，可以間隙地接通/切斷。
另外，在參考電壓V0變化為梯形形狀，并且脈沖減光控制信號V24已經(jīng)從其高壓變化到其低壓后的過渡期間，脈沖電源電壓VPS的工作循環(huán)逐漸增加。由此，即使有斬波單元44的控制延遲，斬波單元44的占空比也不過大，由此過大的平均驅(qū)動電壓不被施加給壓電變壓器32。
雖然本實施例已經(jīng)示出了一個例子，其中在短促脈沖串信號處于高壓期間產(chǎn)生斬波單元44的一定量的平均輸出，可以在短促脈沖串信號處于高壓時，將斬波單元44的輸出設(shè)置為零伏特。
在所述實施例中，在熒光管首先被點亮期間，驅(qū)動電壓VD的大小變化被抑制。較好地，抑制足夠防止驅(qū)動電壓VD的大小超過其正常值大于30％。
雖然已經(jīng)揭示了本發(fā)明的較佳實施例，實現(xiàn)這里所揭示了的原理的各種模式是在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)該知道，本發(fā)明的范圍只由所述權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種壓電變壓器逆變器，其特征在于包含壓電變壓器，用于將其初級電極之間施加的交流電壓轉(zhuǎn)換為提供給連接到壓電變壓器的次級電極的負(fù)載的交流驅(qū)動電流；驅(qū)動頻率控制電路，用于控制驅(qū)動電流的頻率，從而負(fù)載電流保持大體恒定；斬波單元，用于通過截斷施加到負(fù)載的輸入電壓，提供至少是提供給負(fù)載的負(fù)載電流的頻率兩倍的交流的脈沖電源電壓，并通過改變脈沖電源電壓的工作循環(huán)，控制脈沖電源電壓的平均值；及減光單元，用于通過間隙地截止斬波單元的工作，間隙地截止驅(qū)動頻率控制電路，所述斬波單元以小于驅(qū)動電流頻率的頻率被間隙地截止；其中具有允許斬波電路執(zhí)行斬波工作的占空比的信號在斬波電路中，當(dāng)減光電路間隙地截止斬波電路期間持續(xù)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電變壓器逆變器，其特征在于斬波單元具有開關(guān)裝置，用于驅(qū)動或停止斬波單元；及其中開關(guān)裝置由具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號接通和切斷，并且開關(guān)裝置和具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號由減光單元的輸出值連接或斷開。
3.一種壓電變壓器逆變器，其特征在于包含壓電變壓器，用于執(zhí)行施加在初級電極的交流電壓的電壓轉(zhuǎn)換，以提供給連接到次級電極的負(fù)載；驅(qū)動頻率控制單元，用于在通過變化壓電變壓器的驅(qū)動頻率驅(qū)動負(fù)載過程中，控制負(fù)載電流；斬波單元，用于以至少是驅(qū)動頻率的兩倍的頻率，截斷提供到驅(qū)動頻率控制單元中的輸入電壓，并用于通過改變斬波工作的占空比，控制施加到驅(qū)動頻率控制單元的平均輸入電壓；及減光單元，用于通過以小于壓電變壓器的驅(qū)動頻率的頻率，間隙地停止斬波單元的工作，來間隙地停止驅(qū)動頻率控制單元；其中當(dāng)斬波單元通過減光單元，從停止?fàn)顟B(tài)改變到驅(qū)動狀態(tài)時，允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比設(shè)置得逐漸增加。
4.一種通過間隙接通或切斷所述光源，使光源黯淡的處理，包含步驟產(chǎn)生具有不同工作循環(huán)的脈沖電源控制信號，所述脈沖電源控制信號既在所述光源接通時產(chǎn)生，也在所述光源關(guān)閉時產(chǎn)生；產(chǎn)生表示時間周期的脈沖減光控制信號，其中所述光源被接通或關(guān)閉，所述脈沖減光控制信號具有以所述光源所需減光值的函數(shù)變化的不同工作循環(huán)，所述脈沖減光控制信號的頻率不大于所述脈沖電源控制信號的所述頻率的一半；產(chǎn)生驅(qū)動電壓作為所述脈沖電源控制信號和所述脈沖減光控制信號的函數(shù)，并將所述驅(qū)動電壓施加給壓電變壓器的至少一個初級電極，它將所述驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電流，該驅(qū)動電流被施加給所述光源，所述驅(qū)動電壓以所述脈沖減光控制信號的函數(shù)接通和切斷，從而所述光源交替接通和切斷。
5.如權(quán)利要求4所述的處理，其特征在于所述驅(qū)動電壓是如此產(chǎn)生的通過截斷輸入電源電壓，產(chǎn)生脈沖電源電壓，起到所述脈沖電源控制信號和所述脈沖減光控制信號作用；及產(chǎn)生所述驅(qū)動電壓，起到所述脈沖電源電壓的作用。
6.如權(quán)利要求5所述的處理，其特征在于所述脈沖電源控制信號的所述工作循環(huán)以一種方式變化，這種方式不管所述電源電壓中的變化如何，都使所述驅(qū)動電壓的值保持恒定。
7.如權(quán)利要求5所述的處理，其特征在于所述輸入電源電壓由被接通和切斷的電子開關(guān)截斷，起到所述脈沖電源控制電壓和所述脈沖減光控制信號的作用。
8.如權(quán)利要求5所述的處理，其特征在于產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號的所述工作循環(huán)，起到表示所述脈沖電源電壓大小的參考信號的作用。
9.如權(quán)利要求8所述的處理，其特征在于還包含防止所述參考信號的值在所述脈沖電源電壓未產(chǎn)生期間變化的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的處理，其特征在于所述防止步驟是使用取樣和保持電路實現(xiàn)的，其中所述取樣和保持電路在所述脈沖電源電壓產(chǎn)生期間取樣所述參考信號的值，并在不產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間保持該值。
11.如權(quán)利要求5所述的處理，其特征在于產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號，起到參考信號的作用，所述參考信號表示所述驅(qū)動電壓的大小。
12.如權(quán)利要求1 1所述的處理，其特征在于還包含防止所述參考信號的值在不產(chǎn)生脈沖電源電壓期間變化的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的處理，其特征在于所述防止步驟是使用平滑電路實現(xiàn)的，其中所述平滑電路抑制所述參考信號中的變化。
14.一種用于通過接通和切斷所述光源，使光源黯淡的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包含壓電變壓器，將施加到其初級電極中的至少一個的驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為施加到所述光源的電流；電子開關(guān)，通過截斷輸入電源電壓，起到具有改變的工作循環(huán)的脈沖電源控制信號以及表示光源接通和切斷的時間周期的脈沖減光控制信號的作用，通過脈沖電源電壓，其中所述脈沖減光控制信號具有改變的工作循環(huán)，所述工作循環(huán)改變，起到所述光源需要的減光值的作用，所述脈沖減光控制信號頻率不大于所述脈沖電源控制信號的所述頻率的一半；升壓電路，接收所述脈沖電源電壓，并間隙地產(chǎn)生所述驅(qū)動電壓，起到其間隙地接通或切斷所述光源的作用；控制電路，產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號以及所述脈沖減光控制信號。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號，起到參考信號的作用，所述參考信號表示所述脈沖電源電壓的大小。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路防止所述參考信號的值在不產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間改變。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路使用取樣和保持電路，防止所述參考信號的改變，其中所述取樣和保持電路在產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間取樣所述參考信號的值，并在不產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間保持該值。
18.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號，起到參考信號的作用，所述參考信號表示所述驅(qū)動電壓的大小。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路防止所述參考信號在產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間改變。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于所述控制電路使用一種所述參考信號中抑止改變的平滑電路，防止所述參考信號的值在不產(chǎn)生所述脈沖電源電壓期間改變。
21.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于產(chǎn)生所述脈沖電源控制信號，起到所述輸入電源電壓的作用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓電變壓器逆變器,包含壓電變壓器,用于執(zhí)行施加在初級電極之間的交流電壓的電壓轉(zhuǎn)換,以提供給連接到次級電極的負(fù)載;驅(qū)動頻率控制單元,用于通過改變壓電變壓器驅(qū)動頻率,在負(fù)載驅(qū)動時控制負(fù)載電流;斬波單元,用于以驅(qū)動頻率兩倍或更高倍的頻率截斷提供到驅(qū)動頻率控制單元中的輸入電壓,并通過改變斬波工作的占空比,控制施加到驅(qū)動頻率控制單元中的平均輸入電壓;減光單元,用于以小于壓電變壓器的驅(qū)動頻率的頻率,間隙地停止斬波單元的工作,來間歇地停止驅(qū)動頻率控制單元,其中即使在減光單元間隙地停止斬波單元期間,具有允許斬波單元執(zhí)行斬波工作的占空比的信號在斬波單元中持續(xù)。
文檔編號H05B41/282GK1249654SQ9912071
公開日2000年4月5日 申請日期1999年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月21日
發(fā)明者野間隆嗣, 俊成恭治, 森島靖之 申請人:株式會社村田制作所